這是一個關于數(shù)字電子技術(shù)基礎ppt課件，包括了緒論，半導體基礎知識，半導體二極管，晶體三極管，基本共射放大電路的工作原理，放大電路的分析方法，靜態(tài)工作點的穩(wěn)定，晶體管放大電路的三種接法，場效應管及其放大電路，多級放大電路的耦合方式及分析方法，差分放大電路，互補輸出級，集成運算放大電路，頻率響應概述與晶體管的高頻等效電路，放大電路的頻率響應，反饋的概念及判斷，負反饋放大電路的方框圖及放大倍數(shù)的估算，交流負反饋對放大電路性能的影響，負反饋放大電路的穩(wěn)定性，放大電路中反饋的其它問題，信號的運算，有源濾波電路，正弦波振蕩電路，電壓比較器，非正弦波發(fā)生電路，信號的轉(zhuǎn)換，功率放大電路，直流電源的組成單相整流濾波電路，穩(wěn)壓電路，復習與考試等內(nèi)容。模擬電子技術(shù)基礎本課程是入門性質(zhì)的技術(shù)基礎課 第一講 緒論一、電子技術(shù)的發(fā)展 很大程度上反映在元器件的發(fā)展上 : 1947年 貝爾實驗室制成第一只晶體管 1958年 集成電路 1969年 大規(guī)模集成電路 1975年 超大規(guī)模集成電路二、模擬信號與模擬電路 1. 信號：是反映消息的物理量 二、模擬信號與模擬電路二、模擬信號與模擬電路二、模擬信號與模擬電路三、“模擬電子技術(shù)基礎”課程的特點 三、“模擬電子技術(shù)基礎”課程的特點四、如何學習這門課程五、課程的目的 1. 掌握基本概念、基本電路、基本分析方法和基本實驗技能。2. 具有能夠繼續(xù)深入學習和接受電子技術(shù)新發(fā)展的能力，以及將所學知識用于本專業(yè)的能力。六、考查方法 1. 會看：定性分析 2. 會算：定量計算第二講 半導體基礎知識第二講 半導體基礎知識一、本征半導體 1、本征半導體的結(jié)構(gòu) 2、本征半導體中的兩種載流，歡迎點擊下載數(shù)字電子技術(shù)基礎ppt課件哦。

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模擬電子技術(shù)基礎本課程是入門性質(zhì)的技術(shù)基礎課 第一講 緒論一、電子技術(shù)的發(fā)展 很大程度上反映在元器件的發(fā)展上 : 1947年 貝爾實驗室制成第一只晶體管 1958年 集成電路 1969年 大規(guī)模集成電路 1975年 超大規(guī)模集成電路二、模擬信號與模擬電路 1. 信號：是反映消息的物理量 二、模擬信號與模擬電路二、模擬信號與模擬電路二、模擬信號與模擬電路三、“模擬電子技術(shù)基礎”課程的特點 三、“模擬電子技術(shù)基礎”課程的特點四、如何學習這門課程五、課程的目的 1. 掌握基本概念、基本電路、基本分析方法和基本實驗技能。2. 具有能夠繼續(xù)深入學習和接受電子技術(shù)新發(fā)展的能力，以及將所學知識用于本專業(yè)的能力。六、考查方法 1. 會看：定性分析 2. 會算：定量計算第二講 半導體基礎知識第二講 半導體基礎知識一、本征半導體 1、本征半導體的結(jié)構(gòu) 2、本征半導體中的兩種載流子二、雜質(zhì)半導體 1. N型半導體 2. P型半導體三、PN結(jié)的形成及其單向?qū)щ娦?PN結(jié)的形成 PN結(jié)的單向?qū)щ娦运�、PN結(jié)的電容效應第三講 半導體二極管第三講 半導體二極管 一、二極管的組成 二、二極管的伏安特性及電流方程 二極管的電流與其端電壓的關系稱為伏安特性從二極管的伏安特性可以反映出： 1. 單向?qū)щ娦匀�、二極管的等效電路 1. 將伏安特性折線化三、二極管的等效電路四、二極管的主要參數(shù)最大整流電流IF：最大平均值最大反向工作電壓UR：最大瞬時值反向電流 IR：即IS 最高工作頻率fM：因PN結(jié)有電容效應五、穩(wěn)壓二極管討論一 判斷電路中二極管的工作狀態(tài)，求解輸出電壓。討論二討論二第四講 晶體三極管第四講 晶體三極管 一、晶體管的結(jié)構(gòu)和符號二、晶體管的放大原理 電流分配： IE＝IB＋IC IE－擴散運動形成的電流 IB－復合運動形成的電流 IC－漂移運動形成的電流三、晶體管的共射輸入特性和輸出特性 2. 輸出特性晶體管的三個工作區(qū)域四、溫度對晶體管特性的影響五、主要參數(shù)討論一討論二第五講 基本共射放大電路的 工作原理第五講 基本共射放大電路的 工作原理 一、放大的概念及放大電路的性能指標 2. 性能指標 1) 放大倍數(shù)：輸出量與輸入量之比 2)輸入電阻和輸出電阻 3)通頻帶二、基本共射放大電路的組成及各元件的作用三、設置靜態(tài)工作點的必要性四、基本共射放大電路的工作原理波形分析五、放大電路的組成原則靜態(tài)工作點合適：合適的直流電源、合適的電路參數(shù)。動態(tài)信號能夠作用于晶體管的輸入回路，在負載上能夠獲得放大了的動態(tài)信號。對實用放大電路的要求：共地、直流電源種類盡可能少、負載上無直流分量。兩種實用放大電路 直接耦合放大電路兩種實用放大電路 阻容耦合放大電路討論 1. 用NPN型晶體管組成一個在本節(jié)課中未見過的共射放大電路。用PNP型晶體管組成一個共射放大電路。第六講 放大電路的分析方法第六講 放大電路的分析方法一、放大電路的直流通路和交流通路 1. 直流通路：① Us=0，保留Rs；②電容開路； ③電感相當于短路（線圈電阻近似為0）。 2. 交流通路：①大容量電容相當于短路； ②直流電源相當于短路（內(nèi)阻為0）�；�本共射放大電路的直流通路和交流通路阻容耦合單管共射放大電路的直流通路和交流通路討論一二、圖解法 應實測特性曲線 1. 靜態(tài)分析：圖解二元方程 2. 電壓放大倍數(shù)的分析 3. 失真分析截止失真飽和失真消除飽和失真的方法消除方法：增大Rb，減小VBB，減小Rc，減小β，增大VCC。 4、圖解法的特點形象直觀；適應于Q點分析、失真分析、最大不失真輸出電壓的分析；能夠用于大信號分析；不易準確求解；不能求解輸入電阻、輸出電阻、頻帶等參數(shù)。直流負載線和交流負載線討論二討論三三、等效電路法半導體器件的非線性特性使放大電路的分析復雜化。利用線性元件建立模型，來描述非線性器件的特性。 2. 晶體管的h參數(shù)等效模型（交流等效模型）在交流通路中可將晶體管看成為一個二端口網(wǎng)絡，輸入回路、輸出回路各為一個端口。在低頻、小信號作用下的關系式 h參數(shù)的物理意義簡化的h參數(shù)等效電路－交流等效模型 3. 放大電路的動態(tài)分析阻容耦合共射放大電路的動態(tài)分析討論四：基本共射放大電路的靜態(tài)分析討論四：基本共射放大電路的動態(tài)分析討論五：阻容耦合共射放大電路的靜態(tài)分析討論五：阻容耦合共射放大電路的動態(tài)分析第七講 靜態(tài)工作點的穩(wěn)定第七講 靜態(tài)工作點的穩(wěn)定一、溫度對靜態(tài)工作點的影響二、靜態(tài)工作點穩(wěn)定的典型電路 1. 電路組成 2. 穩(wěn)定原理 Re 的作用 3. Q點分析利用戴維寧定理等效變換后求解Q點 4. 動態(tài)分析三、穩(wěn)定靜態(tài)工作點的方法引入直流負反饋溫度補償：利用對溫度敏感的元件，在溫度變化時直接影響輸入回路。 例如，Rb1或Rb2采用熱敏電阻。 Rb1應具有負溫度系數(shù)， Rb2應具有正溫度系數(shù)。討論第八講 晶體管放大電路的三種接法第八講 晶體管放大電路的三種接法一、基本共集放大電路 1. 靜態(tài)分析 2. 動態(tài)分析：電壓放大倍數(shù) 2. 動態(tài)分析：輸入電阻的分析 2. 動態(tài)分析：輸出電阻的分析二、基本共基放大電路 1. 靜態(tài)分析 2. 動態(tài)分析三、三種接法的比較：空載情況下 接法 共射 共集 共基 Au 大 小于1 大 Ai β 1＋β α Ri 中 大 小 Ro 大 小 大 頻帶 窄 中 寬四、三種接法的組合形式為使單級放大電路具有多方面的優(yōu)良性能，有時采用組合接法。例如：共集－共基形式：輸入電阻高、電壓放大倍數(shù)較大、頻帶寬共集－共射形式：輸入電阻高、電壓放大倍數(shù)較大討論一 圖示電路為哪種基本接法的放大電路？它們的靜態(tài)工作點有可能穩(wěn)定嗎？求解靜態(tài)工作點、電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的表達式。討論二討論二第九講 場效應管及其放大電路第九講 場效應管及其放大電路一、場效應管（以N溝道為例）柵-源電壓對導電溝道寬度的控制作用漏-源電壓對漏極電流的影響轉(zhuǎn)移特性輸出特性 2. 絕緣柵型場效應管增強型MOS管uDS對iD的影響耗盡型MOS管 MOS管的特性 3. 場效應管的分類 工作在恒流區(qū)時g-s、d-s間的電壓極性二、場效應管靜態(tài)工作點的設置方法 1. 基本共源放大電路 2. 自給偏壓電路 3. 分壓式偏置電路三、場效應管放大電路的動態(tài)分析 1. 場效應管的交流等效模型 2. 基本共源放大電路的動態(tài)分析 3. 基本共漏放大電路的動態(tài)分析基本共漏放大電路輸出電阻的分析四、復合管復合管的組成：多只管子合理連接等效成一只管子。討論一 判斷下列各圖是否能組成復合管討論二第十講 多級放大電路的耦合 方式及分析方法第十講 多級放大電路的耦合方式及分析方法一、耦合方式 1. 直接耦合如何設置合適的靜態(tài)工作點？如何設置合適的靜態(tài)工作點？ NPN型管和PNP型管混合使用 2.阻容耦合 3.變壓器耦合二、多級放大電路的動態(tài)分析分析舉例討論一 失真分析：由NPN型管組成的兩級共射放大電路討論二 放大電路的選用按下列要求組成兩級放大電路： ① Ri＝1～2kΩ，Au 的數(shù)值≥3000； ② Ri ≥ 10MΩ，Au的數(shù)值≥300； ③ Ri＝100～200kΩ，Au的數(shù)值≥150； ④ Ri ≥ 10MΩ ，Au的數(shù)值≥10，Ro≤100Ω。第十一講 差分放大電路第十一講 差分放大電路一、零點漂移現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因二、長尾式差分放大電路的組成長尾式差分放大電路的組成特點三、長尾式差分放大電路的分析 1. Q點：令uI1= uI2=0 1. Q點 2. 抑制共模信號 2. 抑制共模信號 ：Re的共模負反饋作用 3. 放大差模信號差模信號作用時的動態(tài)分析 4. 動態(tài)參數(shù)：Ad、Ri、 Ro、 Ac、KCMR 共模抑制比KCMR：綜合考察差分放大電路放大差模信號的能力和抑制共模信號的能力。四、差分放大電路的四種接法 1. 雙端輸入單端輸出：Q點分析 1. 雙端輸入單端輸出：差模信號作用下的分析 1. 雙端輸入單端輸出：共模信號作用下的分析 1. 雙端輸入單端輸出：問題討論 2. 單端輸入雙端輸出 2. 單端輸入雙端輸出 3. 四種接法的比較：電路參數(shù)理想對稱條件下五、具有恒流源的差分放大電路 為什么要采用電流源？五、具有恒流源的差分放大電路六、差分放大電路的改進 1. 加調(diào)零電位器RW 2. 場效應管差分放大電路討論一討論二第十二講 互補輸出級第十二講 互補輸出級一、對輸出級的要求二、基本電路 3. 動態(tài)分析 4. 交越失真三、消除交越失真的互補輸出級對偏置電路的要求：有合適的Q點，且動態(tài)電阻盡可能小，即動態(tài)信號的損失盡可能小。如果信號為零時兩只管子處于臨界導通或微導通狀態(tài)，那么當有信號輸入時兩只管子中至少有一只導通，因而消除了交越失真。二極管導通時，對直流電源的作用可近似等效為一個0.6～0.8V的直流電池，對交流信號的作用可等效為一個數(shù)值很小的動態(tài)電阻。三、消除交越失真的互補輸出級四、準互補輸出級 五、直接耦合多級放大電路 1. 放大電路的讀圖方法 2. 例題（2）基本性能（3）判斷電路的同相輸入端和反相輸入端（4）交流等效電路第十三講 集成運算放大電路第十三講 集成運算放大電路一、概述 2. 集成運放電路的組成集成運放電路四個組成部分的作用 3. 集成運放的符號和電壓傳輸特性 uO=f(uP-uN) 二、集成運放中的電流源電路 1. 鏡像電流源 2. 微電流源 要求提供很小的靜態(tài)電流，又不能用大電阻。 3. 多路電流源 （1）基于比例電流源的多路電流源（2）多集電極管構(gòu)成的多路電流源（3）MOS管多路電流源 4. 有源負載 （1）用于共射放大電路（2）用于差分放大電路三、集成運放電路分析 1. 讀圖方法（1）了解用途：了解要分析的電路的應用場合、用途和技術(shù)指標。（2）化整為零：將整個電路圖分為各自具有一定功能的基本電路。（3）分析功能：定性分析每一部分電路的基本功能和性能。（4）統(tǒng)觀整體：電路相互連接關系以及連接后電路實現(xiàn)的功能和性能。（5）定量計算：必要時可估算或利用計算機計算電路的主要參數(shù)。 2. 舉例：型號為F007的通用型集成運放找出偏置電路簡化電路 分解電路輸入級的分析輸入級的分析中間級的分析輸出級的分析判斷同相輸入端和反相輸入端 F007所具有的高性能 Ad較大：放大差模信號的能力較強 Ac較�。阂种乒材Ｐ盘柕哪芰�較強 rid較大：從信號源索取的電流小 ro�。簬ж撦d能力強 Uom大：其峰值接近電源電壓輸入端耐壓高：使輸入端不至于擊穿的差模電壓大。 uIcmax大：接近電源電壓四、集成運放的主要性能指標 指標參數(shù) F007典型值 理想值 開環(huán)差模增益 Aod 106dB ∞ 四、集成運放的主要性能指標 指標參數(shù) F007典型值 理想值 UIO的溫漂dUIO/dT(℃) 幾μV/ ℃ 0 四、集成運放的主要性能指標 指標參數(shù) F007典型值 理想值最大共模輸入電壓 UIcmax ±13V 四、集成運放的主要性能指標 指標參數(shù) F007典型值 理想值開環(huán)差模增益 Aod 106dB ∞ 差模輸入電阻 rid 2MΩ ∞ 共模抑制比 KCMR 90dB ∞ 輸入失調(diào)電壓 UIO 1mV 0 UIO的溫漂d UIO/dT(℃) 幾μV/ ℃ 0 輸入失調(diào)電流 IIO (│ IB1- IB2 │) 20nA 0 UIO的溫漂d UIO/dT(℃) 幾nA/ ℃ 0 最大共模輸入電壓 UIcmax ±13V 最大差模輸入電壓 UIdmax ±30V -3dB帶寬 fH 10Hz ∞ 轉(zhuǎn)換速率 SR(=duO/dt│max) 0.5V/μS ∞ 五、集成運放的種類五、集成運放的種類討論一根據(jù)下列要求，將應優(yōu)先考慮使用的集成運放填入空內(nèi)。已知現(xiàn)有集成運放的類型是： ①通用型 ②高阻型 ③高速型 ④低功耗型 ⑤高壓型 ⑥大功率型 ⑦高精度型 1. 作低頻放大器，應選用 。 2. 作寬頻帶放大器，應選用 。 3. 作幅值為1μV以下微弱信號的量測放大器，應選用 。 4. 作內(nèi)阻為10MΩ信號源的放大器，應選用 。 5. 負載需5A電流驅(qū)動的放大器，應選用 。 6. 要求輸出電壓幅值為±80的放大器，應選用 。 7. 宇航儀器中所用的放大器，應選用 。討論二第十四講 頻率響應概述與 晶體管的高頻等效電路第十四講 頻率響應概述與 晶體管的高頻等效電路一、頻率響應的基本概念 1. 研究的問題： 放大電路對信號頻率的適應程度，即信號頻率對放大倍數(shù)的影響。 由于放大電路中耦合電容、旁路電容、半導體器件極間電容的存在，使放大倍數(shù)為頻率的函數(shù)。 在使用一個放大電路時應了解其信號頻率的適用范圍，在設計放大電路時，應滿足信號頻率的范圍要求。 2. 基本概念 （1）高通電路:信號頻率越高，輸出電壓越接近輸入電壓。（1）高通電路：頻率響應（2）低通電路: 信號頻率越低，輸出電壓越接近輸入電壓。（2）低通電路：頻率響應（3）幾個結(jié)論二、放大電路的頻率參數(shù)三、晶體管的高頻等效電路 1. 混合π模型：形狀像Π，參數(shù)量綱各不相同混合π模型：忽略小電阻，考慮集電極電流的受控關系混合π模型：忽略大電阻的分流混合π模型的單向化（即使信號單向傳遞）晶體管簡化的高頻等效電路 2. 電流放大倍數(shù)的頻率響應電流放大倍數(shù)的頻率特性曲線電流放大倍數(shù)的波特圖: 采用對數(shù)坐標系 3. 晶體管的頻率參數(shù)四、場效應管的高頻等效電路討論一討論二討論二第十五講 放大電路的頻率響應第十五講 放大電路的頻率響應一、單管共射放大電路的頻率響應 1. 中頻電壓放大倍數(shù) 2. 低頻電壓放大倍數(shù):定性分析 2. 低頻電壓放大倍數(shù)：定量分析 2. 低頻電壓放大倍數(shù)：低頻段頻率響應分析 3. 高頻電壓放大倍數(shù)：定性分析 3. 高頻電壓放大倍數(shù)：定量分析 3. 高頻電壓放大倍數(shù)：高頻段頻率響應分析 4. 電壓放大倍數(shù)的波特圖 5. 帶寬增益積：定性分析 fbw＝ fH－ fL≈ fH 5. 帶寬增益積：定量分析二、多級放大電路的頻率響應：分析舉例二、多級放大電路的頻率響應討論一：問題討論一：時間常數(shù)分析討論一：電壓放大倍數(shù)分析討論二第十六講 反饋的概念及判斷第十六講 反饋的概念及判斷一、反饋的基本概念 1. 什么是反饋 2. 正反饋和負反饋 3. 直流反饋和交流反饋 4. 局部反饋和級間反饋二、交流負反饋的四種組態(tài) 1. 電壓反饋和電流反饋 2. 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋 3. 四種反饋組態(tài)：注意量綱三、反饋的判斷 1. 有無反饋的判斷 1. 有無反饋的判斷 2. 直流反饋和交流反饋的判斷 2. 直流反饋和交流反饋的判斷 3. 正、負反饋（反饋極性）的判斷 3. 正、負反饋的判斷反饋量僅決定于輸出量 4. 電壓反饋和電流反饋的判斷 4. 電壓反饋和電流反饋的判斷 5. 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷分立元件放大電路中反饋的分析 圖示電路有無引入反饋？是直流反饋還是交流反饋？是正反饋還是負反饋？若為交流負反饋，其組態(tài)為哪種？分立元件放大電路中的凈輸入量和輸出電流在判斷分立元件反饋放大電路的反饋極性時，凈輸入電壓常指輸入級晶體管的b-e（e-b）間或場效應管g-s（s-g）間的電位差，凈輸入電流常指輸入級晶體管的基極電流（射極電流）或場效應管的柵極（源極）電流。在分立元件電流負反饋放大電路中，反饋量常取自于輸出級晶體管的集電極電流或發(fā)射極電流，而不是負載上的電流；此時稱輸出級晶體管的集電極電流或發(fā)射極電流為輸出電流，反饋的結(jié)果將穩(wěn)定該電流。第十七講 負反饋放大電路的方框圖及放大倍數(shù)的估算第十七講 負反饋放大電路的方框圖及放大倍數(shù)的估算一、負反饋放大電路的方框圖二、負反饋放大電路放大倍數(shù)的一般表達式負反饋放大電路放大倍數(shù)的量綱三、深度負反饋的實質(zhì)四、深度負反饋條件下電壓放大倍數(shù)的估算 1. 電壓串聯(lián)負反饋電路 2. 電壓并聯(lián)負反饋電路 2. 電壓并聯(lián)負反饋電路 3. 電流串聯(lián)負反饋電路 4. 電流并聯(lián)負反饋電路深度負反饋條件下四種組態(tài)負反饋放大電路的電壓放大倍數(shù) 討論一 求解在深度負反饋條件下電路的電壓放大倍數(shù)。 討論二 求解在深度負反饋條件下電路的電壓放大倍數(shù)。 5. 理想運放情況下負反饋放大電路的估算第十八講 交流負反饋對放大 電路性能的影響第十八講 交流負反饋對放大 電路性能的影響一、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性二、改變輸入電阻和輸出電阻 1. 對輸入電阻的影響串聯(lián)負反饋對輸入電阻影響的討論引入并聯(lián)負反饋時 2. 對輸出電阻的影響引入電流負反饋時電流負反饋對輸出電阻影響的討論三、展寬頻帶：設反饋網(wǎng)絡是純電阻網(wǎng)絡四、減小非線性失真：思路四、減小非線性失真 設基本放大電路的輸出信號與輸入信號同相。五、引入負反饋的一般原則穩(wěn)定Q點應引入直流負反饋，改善動態(tài)性能應引入交流負反饋；根據(jù)信號源特點，增大輸入電阻應引入串聯(lián)負反饋，減小輸入電阻應引入并聯(lián)負反饋；根據(jù)負載需要，需輸出穩(wěn)定電壓（即減小輸出電阻）的應引入電壓負反饋，需輸出穩(wěn)定電流（即增大輸出電阻）的應引入電流負反饋；從信號轉(zhuǎn)換關系上看，輸出電壓是輸入電壓受控源的為電壓串聯(lián)負反饋，輸出電壓是輸入電流受控源的為電壓并聯(lián)負反饋，輸出電流是輸入電壓受控源的為電流串聯(lián)負反饋，輸出電流是輸入電流受控源的為電流并聯(lián)負反饋； 當(1＋AF) >>1時，它們的轉(zhuǎn)換系數(shù)均約為1/F。討論一為減小放大電路從信號源索取的電流，增強帶負載能力，應引入什么反饋？為了得到穩(wěn)定的電流放大倍數(shù)，應引入什么反饋？為了穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點，應引入什么反饋？為了使電流信號轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關系的電壓信號，應引入什么反饋？為了使電壓信號轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關系的電流信號，應引入什么反饋？討論二討論三 在圖示電路中能夠引入哪些組態(tài)的交流負反饋？第十九講 負反饋放大電路的穩(wěn)定性第十九講 負反饋放大電路的穩(wěn)定性一、自激振蕩產(chǎn)生的原因及條件對 f=f0的信號，凈輸入量是輸入量與反饋量之和。 3. 自激振蕩的條件二、負反饋放大電路穩(wěn)定性的分析什么樣的放大電路引入負反饋后容易產(chǎn)生自激振蕩？三、負反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷三、負反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷穩(wěn)定裕度四、消除自激振蕩的方法 1. 簡單滯后補償 2. 密勒補償 3. RC 滯后補償：在最低的上限頻率所在回路加補償。 RC 滯后補償與簡單滯后補償比較討論一討論二第二十講 放大電路中反饋的 其它問題第二十講 放大電路中反饋的 其它問題一、放大電路中的正反饋二、電流反饋型集成運放 2. 電流反饋型集成運放的等效電路 3. 由電流反饋型集成運放組成的負反饋放大電路的頻率響應 3. 由電流反饋型集成運放組成的負反饋放大電路的頻率響應三、方框圖法解負反饋放大電路討論一討論二第二十一講 信號的運算第二十一講 信號的運算一、概述 1. 電子系統(tǒng)簡介 2. 理想運放的參數(shù)特點 4. 研究的問題二、比例運算電路 1. 反相輸入 T 形反饋網(wǎng)絡反相比例運算電路 2. 同相輸入同相輸入比例運算電路的特例：電壓跟隨器三、加減運算電路 1. 反相求和 1. 反相求和 2. 同相求和 設 R1∥ R2∥ R3∥ R4＝ R∥ Rf 2. 同相求和 設 R1∥ R2∥ R3∥ R4＝ R∥ Rf 3. 加減運算 利用求和運算電路的分析結(jié)果四、積分運算電路和微分運算電路 1. 積分運算電路利用積分運算的基本關系實現(xiàn)不同的功能 2. 微分運算電路五、對數(shù)運算電路和指數(shù)運算電路集成對數(shù)運算電路 2. 指數(shù)運算電路六、模擬乘法器及其在運算電路中的應用 2)模擬乘法器的符號及等效電路 2. 在運算電路中的基本應用 2. 在運算電路中的基本應用 3. 開方運算討論一：電路如圖所示討論二：求解圖示各電路討論三：求解圖示各電路第二十二講 有源濾波電路第二十二講 有源濾波電路一、概述理想濾波器的幅頻特性 3. 無源濾波電路和有源濾波電路有源濾波電路二、低通濾波器 1. 同相輸入 1. 同相輸入 （1）一階電路：幅頻特性（2）簡單二階LPF （3）壓控電壓源二階LPF 壓控電壓源二階LPF的分析 2. 反相輸入低通濾波器三、高通、帶通、帶阻有源濾波器 1. 高通濾波器（HPF）四、狀態(tài)變量型濾波器要點：將比例、積分、求和等基本運算電路組合成自由設置傳遞函數(shù)、實現(xiàn)各種濾波功能的電路，稱為狀態(tài)變量型濾波器。通帶放大倍數(shù)決定于負反饋網(wǎng)絡。利用“逆運算”方法。四、狀態(tài)變量濾波器 二階電路的組成運算電路與有源濾波器的比較相同之處電路中均引入深度負反饋，因而集成運放均工作在線性區(qū)。均具有“虛短”和“虛斷”的特點，均可用節(jié)點電流法求解電路。不同之處運算電路研究的是時域問題，有源濾波電路研究的是頻域問題；測試時，前者是在輸入信號頻率不變或直流信號下測量輸出電壓與輸入電壓有效值或幅值的關系，后者是在輸入電壓幅值不變的情況下測量輸出電壓幅值與輸入電壓頻率的關系。運算電路用運算關系式描述輸出電壓與輸入電壓的關系，有源濾波器用電壓放大倍數(shù)的幅頻特性描述濾波特性。討論第二十三講 正弦波振蕩電路第二十三講 正弦波振蕩電路一、正弦波振蕩的條件和電路的組成 1. 正弦波振蕩的條件 2. 起振與穩(wěn)幅 3. 基本組成部分相位條件的判斷方法：瞬時極性法 5. 分類二、RC 正弦波振蕩電路 RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡的頻率響應 2. 電路組成 3. RC橋式正弦波振蕩電路（文氏橋振蕩器）頻率可調(diào)的文氏橋振蕩器討論一：合理連接電路，組成文氏橋振蕩電路討論二：判斷圖示電路有可能產(chǎn)生正弦波振蕩嗎？三、LC 正弦波振蕩電路 1. LC并聯(lián)網(wǎng)絡的選頻特性 LC選頻放大電路→正弦波振蕩電路 2. 變壓器反饋式電路 3. 電感反饋式電路 3. 電感反饋式電路 4. 電容反饋式（電容三點式）電路四、石英晶體正弦波振蕩電路 1. 石英晶體的特點 2. 電路討論三第二十四講 電壓比較器第二十四講 電壓比較器一、概述 3. 幾種常用的電壓比較器 4、集成運放的非線性工作區(qū)二、單限比較器 1. 過零比較器輸出限幅電路 為適應負載對電壓幅值的要求，輸出端加限幅電路。輸出限幅電路 2. 一般單限比較器三、滯回比較器 1. 閾值電壓三、滯回比較器 2. 工作原理及電壓傳輸特性討論一：如何改變滯回比較器的電壓傳輸特性四、窗口比較器五、集成比較器討論二討論三討論四：求解圖示各電路的電壓傳輸特性。第二十五講 非正弦波發(fā)生電路第二十五講 非正弦波發(fā)生電路一、常見的非正弦波二、矩形波發(fā)生電路 輸出無穩(wěn)態(tài)，有兩個暫態(tài)；若輸出為高電平時定義為第一暫態(tài)，則輸出為低電平為第二暫態(tài)。 2. 電路組成 3. 工作原理：分析方法 3. 工作原理：分析 4. 波形分析 5. 占空比可調(diào)電路三、三角波發(fā)生電路 1. 電路組成 用積分運算電路可將方波變?yōu)槿�角波�?2. 工作原理三角波發(fā)生電路的振蕩原理 3. 波形分析四、鋸齒波發(fā)生電路五、波形變換電路 3. 三角波變正弦波討論一討論二第二十六講 信號的轉(zhuǎn)換第二十六講 信號的轉(zhuǎn)換一、概述信號的發(fā)送：調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相信號的接收：解調(diào)信號對負載的驅(qū)動：i-u，u-i 信號的預處理：AC-DC（整流、檢波、濾波） DC-AC（斬波）信號的接口電路：A-D（如 u-f），D-A 二、 u-i 轉(zhuǎn)換電路豪蘭德電流源電路三、精密整流電路精密整流電路的組成全波精密整流電路四、u-f 轉(zhuǎn)換電路（壓控振蕩器） 1. 電荷平衡式壓控振蕩器 2. 復位式壓控振蕩器討論一：分析圖示兩個電路的功能。討論二：已知三極管飽和壓降為0。第二十七講 功率放大電路第二十七講 功率放大電路一、概述 2. 對功率放大電路的要求 4. 功率放大電路的種類乙類推挽電路（2）OTL電路 （3） OCL電路（4）BTL電路 幾種電路的比較 二、互補輸出級的分析估算 2. 效率 3. 晶體管的極限參數(shù) 討論一討論二：圖示各電路屬于哪種功放？討論三：出現(xiàn)下列故障時，將產(chǎn)生什么現(xiàn)象? 第二十八講 直流電源的組成 單相整流濾波電路第二十八講 直流電源的組成 單相整流濾波電路一、直流電源的組成及各部分的作用二、單相整流電路 1. 單相半波整流電路（2）UO（AV）和 IL（AV）的估算 已知變壓器副邊電壓有效值為U2 2. 單相橋式整流電路（2）估算（3）二極管的選擇三、濾波電路（1）工作原理：考慮變壓器和整流電路的內(nèi)阻（2）二極管的導通角（3）電容的選擇及UO（AV）的估算 2. 電感濾波電路 3. 復式濾波電路 4. 倍壓整流電路討論一討論二第二十九講 穩(wěn)壓電路第二十九講 穩(wěn)壓電路一、穩(wěn)壓電路的性能指標二、穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路 2. 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的工作原理 3. 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的主要指標 5. 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的設計討論一：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的設計三、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路 1. 基本調(diào)整管穩(wěn)壓電路調(diào)整管的作用及如何提高穩(wěn)壓性能 2. 具有放大環(huán)節(jié)的串聯(lián)型穩(wěn)壓電路（3）串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的基本組成及其作用（4）串聯(lián)型穩(wěn)壓電源中調(diào)整管的選擇討論二：對于基本串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的討論討論三：關于實用串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的討論討論三：關于實用串聯(lián)型穩(wěn)壓電源的討論四、集成穩(wěn)壓器（三端穩(wěn)壓器）（2）基本應用（3）輸出電流擴展電路（4）輸出電壓擴展電路 2. 基準電壓源三端穩(wěn)壓器 W117 討論四：W117的應用討論五：集成穩(wěn)壓器的應用 五、開關型穩(wěn)壓電路 1. 開關型穩(wěn)壓電源的特點構(gòu)成開關型穩(wěn)壓電源的基本思路 將交流電經(jīng)變壓器、整流濾波 得到直流電壓 ↓ 控制調(diào)整管按一定頻率開關，得到矩形波 ↓ 濾波，得到直流電壓 2. 串聯(lián)開關型穩(wěn)壓電路 （1）基本電路 ① 電路組成及工作原理 ② 波形分析及輸出電壓平均值 ③ 穩(wěn)壓原理 ④ 脈寬調(diào)制電路的基本原理 3. 并聯(lián)開關型穩(wěn)壓電路（升壓型） （1）工作原理（2）輸出電壓（3）穩(wěn)壓原理第三十講 復習與考試第三十講 復習與考試一、考查什么會看：電路的識別、定性分析。如是哪種電路：共射、共基、共集、共源、共漏、差分放大電路及哪種接法比例、加減、積分、微分……運算電路低通、高通、帶通、帶阻有源濾波器單限、滯回、窗口電壓比較器正弦波、矩形波、三角波、鋸齒波發(fā)生電路 OTL、OCL、BTL、變壓器耦合乙類推挽功率放大電路線性、開關型直流穩(wěn)壓電源…… 又如性能如何：放大倍數(shù)的大小、輸入電阻的高低、帶負載能力的強弱、頻帶的寬窄輸出功率的大小、效率的高低濾波效果的好壞…… 一、考查什么會算：電路的定量分析。例如求解電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻截止頻率、波特圖運算關系電壓傳輸特性輸出電壓波形及其頻率和幅值輸出功率及效率輸出電壓的平均值、可調(diào)范圍一、考查什么會選：根據(jù)需求選擇電路及元器件在已知需求情況下選擇電路形式，例如：是采用單管放大電路還是采用多級放大電路；是直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合還是光電耦合；是晶體管放大電路還是場效應管放大電路；是否用集成放大電路。是采用電壓串聯(lián)負反饋電路、電壓并聯(lián)負反饋電路、電流串聯(lián)負反饋電路還是采用電流并聯(lián)負反饋電路。是采用文氏橋振蕩電路、LC正弦波振蕩電路還是采用石英晶體正弦波振蕩電路。一、考查什么會選：根據(jù)需求選擇電路及元器件在已知功能情況下選擇元器件類型，例如：是采用低頻管還是高頻管。是采用通用型集成運放還是采用高精度型、高阻型、低功耗……集成運放。采用哪種類型的電阻、電位器和電容在已知指標情況下選擇元器件的參數(shù)電路中所有電阻、電容、電感等的數(shù)值。例如：實現(xiàn)下列電路將正弦波變?yōu)榉讲óa(chǎn)生100kHz的正弦波輸出電壓為10～20V負載電流為3A的直流穩(wěn)壓電源一、考查什么會調(diào)：電路調(diào)試的方法及步驟。調(diào)整電路性能指標應改變哪些元件參數(shù)、如何改變。電路故障的判斷和消除。例如調(diào)整放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的方法與步驟調(diào)整三角波振蕩電路的振蕩頻率和幅值達到預定值的方法和步驟電路中某電阻斷路或短路將產(chǎn)生什么現(xiàn)象。電路出現(xiàn)異常情況可能的原因。 …… 二、復習什么以基本概念、基本電路、基本分析方法為主線概念和性能指標：每個術(shù)語的物理意義，如何應用。基本電路：電路結(jié)構(gòu)特征、性能特點、基本功能、適用場合，這是讀圖的基礎。見表11.2.1 基本放大電路集成運放運算電路有源濾波電路正弦波振蕩電路電壓比較器非正弦波振蕩電路信號變換電路功率放大電路直流電源二、復習什么基本分析方法 通常，不同類型的電路采用不同的方式來描述其功能和性能指標，不同類型電路的指標參數(shù)有不同的求解方法。即正確識別電路，并求解電路例如放大電路用放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻和通頻帶描述運算電路用運算關系式描述電壓比較器用電壓傳輸特性描述有源濾波器用幅頻特性描述功率放大電路用最大輸出功率和效率描述波形發(fā)生電路用輸出電壓波形及其周期和振幅描述例如求解放大電路的參數(shù)用等效電路法求解運算電路要利用節(jié)點電流法、疊加原理見11.2.2節(jié) 三、怎樣復習重點是基礎知識：基本概念、電路、方法特別注意基礎知識的綜合應用，融會貫通。例如：非正弦波發(fā)生電路既含有運算電路（積分電路）又含有電壓比較器（滯回比較器），即既包含集成運放工作在線性區(qū)的電路又包含集成運放工作在非線性區(qū)的電路。功率放大電路需要和前級電路匹配才能輸出最大功率，且為了消除非線性失真通常要引入負反饋。因此，實用功放涉及到放大的概念、放大電路的耦合問題、反饋的判斷和估算、自激振蕩和消振、功放的輸出功率和效率。串聯(lián)型穩(wěn)壓電源本身既是一個負反饋系統(tǒng)，又是大功率電路，還要考慮電網(wǎng)電壓的影響。四、復習舉例： 集成運放應用電路模擬電子技術(shù)基礎電子教案 清華大學 華成英 聯(lián)系地址：清華大學自動化系郵政編碼：100084 電子信箱：hchya@tsinghua.edu.cnvmG紅軟基地

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